JP2580594Y2

JP2580594Y2 - 四輪操舵制御装置の配置構造

Info

Publication number: JP2580594Y2
Application number: JP1992012234U
Authority: JP
Inventors: 勝己今北
Original assignee: Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
Priority date: 1992-03-12
Filing date: 1992-03-12
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2007-03-12
Also published as: JPH0572657U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、旋回半径の小さくでき
る逆位相と、車体の平行移動が可能な同位相とに四輪操
舵できる車両における四輪操舵制御装置の配置構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】乗用管理機、或いは乗用防除機等、狭い
畝間等に車輪を配置した四輪型車両においては、直進走
行にて作業中である場合等には、わずかな走行路の曲が
りに対応し、前輪の回動に対して車体後部の尻振りが起
こらないような、即ち、操向安定性の高い操舵機能を有
すること、或いはわずかな位置調節のために車体を平行
移動できる機能を有することが求められる。その一方
で、枕地等では、なるべく小さな旋回半径にて急旋回で
きる機能が必要なのである。このような相矛盾する機能
を有する四輪操舵構造として、前後輪の操舵をステアリ
ング舵角に対応させ、該舵角の小さな時は同位相にて操
舵され、該舵角が一定以上大きくなると逆位相に移行す
る如きものが、公知技術として存在する。

【０００３】ここで、該公知技術について、図６及び図
７によって説明する。図６にて該四輪操舵制御装置の全
体構造を説明する。ステアリングホイルＳＷによって前
輪操舵用ギアボックスＦＢ内の操舵用ギアを回動させ、
前輪タイロッドＦＴを介して前輪ＦＷを操舵し、同時に
前輪操舵用ギアボックスＦＢのギア回転が中心操舵軸Ｃ
Ｓを回転させ、該回転を後輪タイロッドＲＴの中心に位
置する後輪操舵用ギアボックスＲＢ内の操舵用ギアを回
動し、該回転の方向及び回動幅に従って後輪タイロッド
ＲＴを介して後輪ＲＷを操舵する。即ち、ステアリング
ホイル操作により前輪を操舵し、中心操舵軸による機械
的連結によって後輪を操舵する構造となっている。

【０００４】前記の四輪操舵制御装置において、同位相
から逆位相へと後輪操舵角を移行させる機能を有する部
材は、後輪操舵用ギアボックスＲＢである。その内部構
造を図７より説明する。中心操舵軸ＣＳに連結されて回
転力を入力する偏心軸３０が回転し、それにより該偏心
軸３０を軸としてオフセット軸３１が公転する。該オフ
セット軸３１は回転ギア３２の軸となっており、該オフ
セット軸３１の公転とともに該回転ギア３２が公転をす
るが、その公転の外周に沿って固定ギア３３の内部に構
成するギア部分を配置しており、該ギア部分を該回転ギ
ア３２に噛合させている。さらに、回転ギア３２にはオ
フセット軸３４が突設されており、回転ギア３２が固定
ギア３３に沿って公転するとともにギア噛合によって公
転方向と逆向きに自転するので、該オフセット軸３４は
該回転ギア３２の公転と自転が合成された運動をするこ
とになる。そして、該オフセット軸３４はスライド板３
５に連結し、該スライド板３５はガイド部材３６に上下
摺動可能に嵌挿されており、該ガイド部材の下部には、
偏心軸３０と垂直方向に出力ロッド３７を固設する。該
オフセット軸３４の運動は、上下運動を伴うが、これは
該スライド板３５の上下によって吸収され、従って、該
オフセット軸３４の左右方向の移動のみが出力ロッド３
７の左右運動となって伝えられるのである。

【０００５】このような後輪操舵用ギアボックスＲＢ内
の伝動構造により、偏心軸３０の回転距離（ステアリン
グ舵角）Ｘ’に対する出力ロッド３７の移動量Ｙ’は図
８の如き曲線Ｒを成す。即ち、回転ギア３２の公転によ
るオフセット軸３１の左右方向の移動量を示す曲線Ｐ
と、回転ギア３２の自転によるオフセット軸３４の左右
方向の移動量を示す曲線Ｑを合成したものである。該出
力ロッド３７は、左右方向に後輪タイロッドＲＴを連結
しているので、一方向のステアリング操向に伴って前輪
ＦＷは同方向に回動し、後輪ＲＷは、該出力ロッド３７
の運動に伴って、同位相に回動した後、一定の舵角とな
った時点で逆位相へと移行する。そのステアリング舵角
に対する前輪ＦＷ及び後輪ＲＷの切角は、後記の本考案
における四輪操舵構造による図５と略同じ関係を示すも
のである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】以上の従来技術を乗用
管理機や乗用防除機に採用する場合に問題となるのは、
乗用管理機等においては、車軸が高位置の割りに車体が
軽く、重量バランスを取るためにエンジン等の部材の配
置を考慮する必要性があり、場合によっては、車体中心
付近に配置することも必要である。従って、各部材の配
置にある程度自由度のある車両構造が望まれるのである
が、図６、図７に示す従来技術においては、前輪と後輪
との操舵連絡が中心操舵軸ＣＳによるものとなってお
り、車体中心部に他の部材を配置する自由域がないので
ある。また、このように四輪操舵制御装置を車体中心部
に配置すると、メンテナンスが困難である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案の解決すべき課題
は以上であり、次に課題を解決するための手段を説明す
る。四輪操舵式車両において、ステアリングホイル５の
操向操作を四輪操舵制御用ギアボックスＳＢを介して前
輪及び後輪を操向回動し、該四輪操舵制御用ギアボック
スＳＢを車体中央に対して側方部に配置し、該四輪操舵
制御用ギアボックスＳＢに連設された前輪操舵用ロッド
１５及び後輪操舵用ロッド１６も、車体中央に対して同
じ側方部に配置し、エンジンＥは中心に対して逆の側の
側方部に搭載し、更に車体中央部に変速装置Ｈを設けた
ものである。

【０００８】

【作用】このように、四輪操舵制御装置を車体側方部に
配置し、エンジンＥを逆の側に配置し、中央に変速装置
Ｈを配置したので、機体の左右のバランスを良好にする
ことかできるのである。また、前後輪操舵用のロッド１
５・１６と、両ロッドを連結する四輪操舵制御用ギアボ
ックスＳＢが車体側方に配置されているので、車体中央
部における部材配置の自由度が大きくなり、更に、メン
テナンスにおいても車体中央部に配置されている状態よ
りもずっと簡単に行えるのである。

【０００９】

【実施例】本考案の解決すべき課題及び構成は以上の如
くであり、次に添付の図面に示した本考案の実施例を説
明する。図１は本考案を用いた乗用防除機の側面図、図
２は同じく乗用防除機における四輪操舵制御構造を示す
平面図、図３は四輪操舵制御用ギアボックスＳＢの平面
図、図４は同じく側面断面図、図５は左旋回及び右旋回
における操舵角に対する各車輪切角の方向及び大きさを
示す相関図、図６は従来の四輪操舵制御構造を示す斜視
図、図７は図６における後輪操舵用ギアボックスＲＢの
内部組立構造を示す組立斜視図、図８は図６における前
輪の操舵角に対する後輪の切角の方向及び大きさを示す
相関図である。

【００１０】先ず、図１によって本考案の四輪操舵構造
を採用した乗用防除機の構成について説明する。従来の
防除作業は、トラクター型の乗用管理機の後部に一体の
薬剤タンクを搭載し、スプレー部材によって薬剤を散布
していた。しかし、薬剤タンクが満タン時と空の時で重
量が変わり、また、エンジンは車体前部に搭載している
のが通常であったので、車体前後で重量バランスの変動
が生じ、一方に偏る場合も多かったので、車体がバラン
スを失って転倒する危険さえあったのである。そこで、
本考案においては、薬剤タンクをＴ１・Ｔ２として分割
し、前後に配置した上、両タンクをフレーム３内にて連
結して同量ずつ減量するようにしたものである。それに
伴い、従来は前部に搭載することが多かったエンジンＥ
を車体の中心部に配置し、重量バランスを前後均等とし
ているのである。

【００１１】フレーム３の上には、前後に薬剤タンクＴ
１・Ｔ２を搭載する他、中心部に運転席４、その前部に
ステアリングホイル５、側部に主変速レバー６が配置さ
れており、運転席４の下部でフレーム１内に配置されて
いる変速装置Ｈに連結されている。最前部にはバッテリ
ーＢが搭載されている。また、フレーム３の内部におい
ては、駆動系や操舵系の部材が配設され、運転席２の側
方位置にエンジンＥが配置されており、後記四輪操舵制
御用ギアボックスＳＢは、その反対側の側方部に配置さ
れているのである。そして、フレーム１の下部において
は、前輪アクスルケース７を介して両側に前輪１Ｌ・１
Ｒが、後輪アクスルケース８の両側に、後輪２Ｌ・２Ｒ
が配設されており、左右の前輪１Ｌ・１Ｒ及び後輪２Ｌ
・２Ｒは、それぞれ前輪用ベルクランク９、後輪用ベル
クランク１０を介して、前輪タイロッド１１Ｌ・１１
Ｒ、後輪タイロッド１２Ｌ・１２Ｒによって連結されて
いる。なお１３は乗降用ステップである。また、エンジ
ンＥは後輪２を駆動するとともに、薬剤タンクＴ１・Ｔ
２より図示されぬブームスプレーに薬剤を送り込むポン
プを駆動するものである。

【００１２】次に、図２によって、該乗用防除機の四輪
操舵の全体構造について説明する。ステアリングホイル
５の操作により操舵用シリンダー１４のピストンロッド
１４ａが駆動され（本実施例においては、右旋回時に伸
長方向に、左旋回時に収縮方向に駆動される）、四輪操
舵制御用ギアボックスＳＢ内のギア構成により前輪操舵
用ロッド１５、後輪操舵用ロッド１６を移動させる。該
両操舵用ロッドの移動が、ナックルアーム１７ａ及び１
８ａを回動し、更に、ナックルアーム１７ａの回動は前
輪タイロッド１１Ｒ、前輪用ベルクランク９、前輪タイ
ロッド１１Ｌを介して反対側のナックルアーム１８ｂを
回動し、これにより、両側の前輪１Ｌ及び１Ｒが同方向
に操舵される。同様に、ナックルアーム１８ａの回動が
後輪タイロッド１２Ｒ、後輪用ベルクランク１０、後輪
タイロッド１２Ｌを介してナックルアーム１８ｂを回動
し、その結果、両側の後輪２Ｌ及び２Ｒが同方向に回動
されるものである。

【００１３】図２よりわかるように、該四輪操舵制御用
ギアボックスＳＢ及び前輪操舵用ロッド１５、後輪操舵
用ロッド１６は、車体側方に配置されているので、重量
バランスを取るために、エンジンＥを中心に対して逆の
側の側方部に搭載し、それに連続して車体中央部に変速
装置Ｈを設けたりすることも可能となるわけである。こ
のように、四輪操舵制御装置を車体側方に配置したこと
により、車体中央部における部材配置の自由度が大きく
なるのであり、更に、メンテナンスにおいても車体中心
部に配置されている状態よりもずっと簡単に行えるので
ある。

【００１４】次に四輪操舵制御用ギアボックスＳＢにつ
いて、図３及び図４にて説明する。まず、フレーム３の
側部フレーム材３ａに、ボルト１９にて、支点支え板２
０及びラックギア支点２１を、該側部フレーム材３ａを
挟持する如く固定する。支点支え板２０には支点軸２２
の上端が溶接固定されており、該支点軸２２は垂設して
ラックギア支点２１を貫通している。該ラックギア支点
２１には該支点軸２２の周囲にてラックギア２３が水平
状に螺止されており、側部フレーム材３ａと反対側に扇
形の歯部２３ａが形成され、該ラックギア支点２１の上
下両側にサイドアーム２５が支点軸２２に枢支され、該
サイドアーム２５の上部２５ａにシリンダーアーム２４
がボルト固定され、該シリンダーアーム２４先端に前記
操舵用シリンダー１４のピストンロッド１４ａに連結さ
れている。また、コの字状のサイドアーム２５の下部２
５ｂには前輪操舵用アーム２６がボルト固定され、シリ
ンダーアーム２４の回動がサイドアーム２５と前輪操舵
用アーム２６を一体にして回動する如く構成するもので
ある。なお、前輪操舵用アーム２６は前記前輪操舵用ロ
ッド１５を連結するものである。

【００１５】前記サイドアーム２５の一方は、前記の如
く支点軸２２に枢支されているものであり、もう一方
は、可動軸２７を枢支している。該可動軸２７はサイド
アーム２５の下部２５ｂの下方にて、後輪操舵用ロッド
１６に連結される後輪操舵用アーム２８に溶接固定して
おり、可動軸２７の中央部分においては、水平状のピニ
オンギア２９が該可動軸２７とインナースプライン２７
ａにて一体構成となる如く嵌合してあり、更に該ピニオ
ンギア２９は、ラックギア支点２１に螺止して固定され
ているラックギア２３の歯部２３ａに噛合している。こ
れにより、サイドアーム２５が支点軸２２を中心として
公転するとともに、可動軸２７がラックギア２３とピニ
オンギア２９の噛合にて自転し、後輪操舵用アーム２８
を回動するものである。従って、該後輪操舵用アーム２
８が、一方へのステアリング操舵（前輪１の一方への操
舵）の間に、支点軸２２より見て左右方向の一方に移動
した後、一定舵角に達すると、その反対側へと移行する
運動をし、該後輪操舵用アーム２８とナックルアーム１
８ａが後輪操舵用ロッド１５を介してクランク運動をす
ることから、後輪２Ｌ・２Ｒが、前輪１Ｌ・１Ｒの一方
への操舵の間に、一定の舵角を境にして、同位相から逆
位相へと移行するのである。

【００１６】図５は右旋回時及び左旋回時におけるステ
アリングホイルの舵角に対する各車輪の切角の方向及び
大きさを表すものである。但し、ステアリング舵角はピ
ニオンギアの回転角によって表している。先ず、前輪１
Ｌ・１Ｒは、ステアリングを切った向きに、舵角分だけ
旋回する。そして、舵角の小さい時においては前後輪が
同位相に操舵され、舵角Ｘにおいて同位相における後輪
２Ｌ・２Ｒの切角が最大となり、更にステアリングを切
ることにより、後輪２Ｌ・２Ｒの切角は小さくなり、舵
角Ｙで後輪は車体とに対して直進方向を向く。そして、
更に舵角を大きくする時は、今度は後輪２Ｌ・２Ｒは前
輪１Ｌ・１Ｒに対して逆位相に旋回し、舵角が大きくな
るほど後輪２Ｌ・２Ｒの切角も大きくなり、一層旋回半
径が小さくなる。このように前後輪が操舵されるので、
該四輪操舵機構を採用する乗用防除機等において、舵角
の小さい時は同位相操舵で、操向安定性が保持され、車
体の平行移動による微妙な位置調節も可能なのであり、
舵角が大きく、急旋回を要する時は、逆位相となって、
極小さい旋回半径にて旋回することができるのである。
また、左旋回時と右旋回時とにおいて、各車輪の切角が
左右対称になっているので、両旋回において、全く同じ
軌跡の旋回を行うことができるのである。

【００１７】

【考案の効果】本考案は以上のように構成したので、次
の如き効果を奏するものである。第１に、四輪操舵制御
装置を車体側方部に配置し、エンジンＥを逆の側に配置
し、中央部に変速装置Ｈを配置したので、機体の左右の
バランスを良好にすることかできるのである。第２に、
前後輪操舵用のロッド１５・１６と、両ロッドを連結す
る四輪操舵制御用ギアボックスＳＢが車体側方部に配置
されているので、車体中央部における部材配置の自由度
が大きくなり、更に、メンテナンスにおいても車体中央
部に配置されている状態よりもずっと簡単に行えるので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を用いた乗用防除機の側面図である。

【図２】同じく乗用防除機における四輪操舵制御装置の
配置を示す平面図である。

【図３】四輪操舵制御用ギアボックスＳＢの平面図であ
る。

【図４】同じく側面断面図である。

【図５】左旋回及び右旋回における操舵角に対する各車
輪切角の方向及び大きさを示す相関図である。

【図６】従来の四輪操舵制御構造を示す斜視図である。

【図７】図６における後輪操舵用ギアボックスＲＢの内
部組立構造を示す組立斜視図である。

【図８】図６における前輪の操舵角に対する後輪の切角
の方向及び大きさを示す相関図である。

【符号の説明】

ＳＢ四輪操舵制御用ギアボックス１前輪２後輪５ステアリングホイル１５前輪操舵用ロッド１６後段操舵用ロッド

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】四輪操舵式車両において、ステアリング
ホイル５の操向操作を四輪操舵制御用ギアボックスＳＢ
を介して前輪及び後輪を操向回動し、該四輪操舵制御用
ギアボックスＳＢを車体中央に対して側方部に配置し、
該四輪操舵制御用ギアボックスＳＢに連設された前輪操
舵用ロッド１５及び後輪操舵用ロッド１６も、車体中央
に対して同じ側方部に配置し、エンジンＥは中心に対し
て逆の側の側方部に搭載し、更に車体中央部に変速装置
Ｈを設けたことを特徴とする四輪操舵制御装置の配置構
造。